20354

oznacza się symbolicznie z postaci 2    _# gdzie przez X oznaczamy symbol chemiczny danego

pierwiastka. Ogólnie, układy nukleonów o różnych liczbach A i Z noszą nazwę nuklidów.

Nuklidy o tej samej liczbie Z tj. liczbie protonów - to izotopy,

Nuklidy o tej samej liczbie N tj. liczbie neutronów - to izotony,

Nuklidy o tej samej liczbie A tj. liczbie nukleonów - to izobary

Wykonując pomiaiy rozmiarów jąder dla różnych liczb masowych stwierdzono, że w przybliżeniu rozmiary jądra o liczbie masowej A można wyrazie prostą zależnością ,

Rq 'IfA gdzie R₀ * 1.310~¹⁵ m = 1* 3fm

(5.5.5)

co oznacza, że gęstość jąder atomowych jest w przybliżeniu stała, bowiem objętość jądra musi być proporcjonalna do liczby nukleonów w jądrze aby jej promień mógł być proporcjonalny do .

(Pamiętamy wzór na objętość kuli: ^ ~ (⁴/*) * ^r .) Znając rozmiary i masę jądra i zakładając, że jądro jest jednorodna kulą można oszacować jego gęstość dzieląc masę przez objętość. Jest to niewyobrażalna wręcz wartość (masa 1 cm3 materii jądrowej wynosi ok. 230 milionów ton).

Jądro w postaci jednorodnej kuli należy traktować jednak jako przybliżenie. Kształt wielu jąder odbiega od kulistego, a gęstość materii jądrowej zmniejsza się stopniowo w obszarze peryferycznym tj. w warstwie powierzchniowej jądra. Rozkład gęstości w funkcji odległości od środka jądra może być dość dobrze opisany dla jąder sferyczne symetrycznych empirycznym wzorem Fermiego

Rys.5.1.1. Rozkład gęstości materii jądrowej

P(0)

1 + 1&-W

(5.5.6)

gdzie R jest promieniem jądra, jest gęstością w obszarze centralnym, a a wyraża zmianę gęstości w obszarze petyferycznym. Wartość a wynosi około 0.5fm i jest różna dla różnych jąder.

Pomiary mas jąder atomowych pokazują, że masa jądra jest mniejsza od sumy mas protonów i neutronów wchodzących w jego skład. Nie jest to dziwne, pamiętając o równoważności masy i

C*

energii omawianej wcześniej. Energia ^C|V, wiążąca nukleony w trwały układ, czyli jądro atomowe, odpowiada właśnie różnicy mas protonów i neutronów składających się na jądro atomowe i masy jądra pomnożonej przez kwadrat prędkości światła w próżni. .

E_w =AM o² = (Z zn_p +N zn_D -Mj) o²

(5.5.6)

Wielkość nosi nazwę defektu masy, a energię ^^w nazywa się energią wiązania.

Wielkością umożliwiającą łatwe porównanie energii wiązania różnych jąder jest średnia energia wiązania przypadająca na jeden nukleon czyli Ew/A. Zależność tej wielkości od liczby masowej A